ChatGPT一天“吃”50万度电美国企业各显神通上演电力“抢夺战”

毫无疑问，人工(gōng)智能（AI）的浪潮正在以前(qián)所未有的速度席卷(juǎn)全球，成为推动科技进步和经济增长的新引擎。然而，在这场技术革命的背后，一个被忽视的挑战正悄然(rán)逼近——紧张的电力(lì)供应。

“明(míng)年将没有足够的电力来运行所有的芯片。”埃隆(lóng)·马斯克的预言不仅是对未(wèi)来的警示，更(gèng)是对当前电力需求激(jī)增的深刻洞察。《纽(niǔ)约客》杂志报道指出，OpenAI的ChatGPT每天消(xiāo)耗的(de)电力（超(chāo)过50万度电）相当于1.7万(wàn)个美国(guó)家(jiā)庭的用电量。这一数字令人震惊，更揭示了AI对电力的巨大(dà)需求。

而在其最新(xīn)研报中，美银美林(lín)描绘了一幅更加(jiā)紧迫的图景：美国的AI电力(lì)使用量预计(jì)将在(zài)2023年至(zhì)2028年间(jiān)以25%~33%的年复合增长率增长。芯片设(shè)计公司Arm首席执行官更是直言(yán)，到2030年(nián)AI可能会用掉(diào)美国四分(fēn)之一的电力。

面对这一挑战，美国(guó)的电力系统正(zhèng)遭受前所未有(yǒu)的压力。公共电网系统的改造迫在眉睫，却因种种障碍而进展缓慢。企业为了争夺有限的电网(wǎng)接入权限(xiàn)，已经将竞争延伸到了科技产业并不发达的地(dì)区，如俄亥俄(é)州、爱荷华州(zhōu)等地。

在这样的背景下，探索新的电力供应方案(àn)变(biàn)得(dé)至关重要。核聚变、燃(rán)料电池和(hé)地热能(néng)等清洁能源(yuán)技(jì)术，正在被企业视为未来(lái)电力供应(yīng)的潜在保障。

美国电(diàn)力系统承压

“我认为，明年将没有足够(gòu)的电力来运行所有的芯(xīn)片。”在(zài)今年3月的一场活动中，马斯克(kè)如此预言AI热潮背后的电力短缺风险(xiǎn)。

AI大模型的训练和(hé)推理需(xū)要巨大的电力供(gōng)应。据《纽约客》杂(zá)志报道，OpenAI的ChatGPT每天要响应大约2亿个请求，消耗的(de)电力超过50万(wàn)度，相当于1.7万(wàn)个美(měi)国家庭的用(yòng)电量。“算力的尽头是电力”，这虽(suī)然是句(jù)玩笑话，但却有其(qí)深刻(kè)之处(chù)。

作为AI产业发展的领头羊，美国已经感(gǎn)受到(dào)了AI需求对电网的挤压。技术创业者、前谷(gǔ)歌工程师凯尔·科比特（Kyle Corbitt）近日在社交媒体上透露(lù)，训练GPT-6的微软工程师们正忙着把分布在不同地区的GPU连接起来，这是一件(jiàn)很困(kùn)难(nán)的事情，但(dàn)他们别(bié)无选(xuǎn)择，因为如果把10万块(kuài)英伟达H100芯片集中放在一个(gè)区域，会(huì)导致(zhì)电网(wǎng)崩溃。

当前，美国各(gè)大科技巨头都(dōu)在积(jī)极部署AI，在全国各地部署数(shù)据中心等基础设施，电网的(de)接入权限成为了重要的竞(jìng)争资源。据《华盛顿邮报》报(bào)道，传统上与计算产业ChatGPT一天“吃”50万度电美国企业各显神通上演电力“抢夺战”毫无关联的(de)地区，如俄亥俄州的哥伦布市、爱荷华(huá)州的阿尔(ěr)图纳市和印第安纳州的(de)韦恩堡市都成为了数据(jù)中(zhōng)心开发商争(zhēng)夺土地和电网接入权限的地方(fāng)。

“现在(zài)所(suǒ)有人(rén)都在追逐ChatGPT一天“吃”50万度电美国企业各显神通上演电力“抢夺战”电力，他(tā)们愿意(yì)去(qù)任何地方。”房(fáng)地产服务公司仲(zhòng)量联行数据中(zhōng)心市场董事总经理Andy Cvengros对《华(huá)盛顿邮报(bào)》表示。据Cvengros的说法，电(diàn)力公司普遍表示，面(miàn)对突然涌入的电(diàn)力需求，他(tā)们需要(yào)评估自身(shēn)的系统承载能(néng)力后才知道能否应对。

最近，数据中心开发商Michael Halaburda 和 Arman Khalili正忙着将波特兰地区一家废(fèi)弃的瓷砖工厂改造成数据中(zhōng)心。就(jiù)在几个月前，他们还认为电力不是问题，然而最(zuì)近电力公司(sī)却提醒他(tā)们，需要进(jìn)行“线路和负(fù)ChatGPT一天“吃”50万度电美国企业各显神通上演电力“抢夺战”载研究(jiū)”，以(yǐ)评估是否能为这个数据中心项目提供60兆瓦的电力，这大(dà)约是4.5万户美国家庭的用电量。

据国际能(néng)源署的数据，2022年美国共有约2700个数据中(zhōng)心，电力消耗占全国总量的4%左右，到2026年，这一比例(lì)将达(dá)到6%。

随着AI对(duì)芯片的需求(qiú)越来越大，以及更高性能的芯(xīn)片群所需要的冷却需求，AI产业的电力需求将只(zhǐ)增不减。芯片设计公(gōng)司Arm的首席执行官Rene Haas近日忧心忡忡(chōng)地表示，如果不提高芯片的(de)效率，到(dào)2030年AI数据中心的耗电量可(kě)能高达美国电力需(xū)求的20%到25%。

美银美林在研报中指出(chū)，AI数据中心扩(kuò)张还(hái)只是美国电力需求增长的因素之一，其他推动因素还包括工业增长(zhǎng)、电(diàn)动汽车的(de)普及以及建筑电气化。

美(měi)银美林(lín)预测，2023年至(zhì)2030年，美国(guó)电力需求将以2.8%的年复合增(zēng)长率增长，其中，AI的电力使用量将在2023年至2028年间(jiān)以25%到33%的年复合增(zēng)长(zhǎng)率增长，这无疑将给(gěi)数(shù)据中(zhōng)心的设计和运营带来挑战。

企业各显神通“抢电”

在巨大(dà)的电力(lì)需(xū)求前景下，美国的电力基础设施亟需扩容和升级，以应对(duì)AI训练等事件带(dài)来的电力集中需求。美国的电网基础设施多建成于上世纪60至70年代，且多数输(shū)电线路(lù)和变压器运(yùn)行超过25年，容易因极端天气影响而断(duàn)电，2021年寒潮导致的得克萨斯州大停电便是证明。

在此背景下，美国联邦能(néng)源监管委员会（FERC）将于(yú)5月13日召开特别会议(yì)，讨(tǎo)论电力输送问题。据悉，会议将制定计划，加速远(yuǎn)距离输电线项目(mù)的开发和清洁能源项目接入电网的事宜。

实际上，缓解电(diàn)力(lì)瓶颈是拜登政府的优先事项之一(yī)，但(dàn)是建设全国电网(wǎng)涉及跨州问题，联邦政府权力有限(xiàn)，此外这还涉及到大量的土地购买、环境评估和各州之间(jiān)有关成本的讨价还价(jià)，终究是一个漫长和繁杂的(de)过程。数据显示，在2013年，美国每年还能建(jiàn)造(zào)4000英里的输电线，而如今这一数字连1000英里都达(dá)不到。

在(zài)公共电网短期内无法显著改善这一(yī)现实面前，企业界(jiè)开始自己寻找(zhǎo)解(jiě)决办法，保障自家电力供应。

购买(mǎi)核能就是主要方向之一(yī)。2024年3月，亚马逊网络服务公(gōng)司（AWS）签署了一(yī)项协(xié)议，将在宾夕法尼亚(yà)州的(de)一个(gè)核电站旁购买一个数据中心，并有可(kě)能从该厂获得高达960兆瓦的专(zhuān)用电力(lì)。

此外，建立小型核(hé)反应堆来专门供电也是一条思路。

微软(ruǎn)2023年开(kāi)出招聘启事，希望寻找一名核技术专家，负责评估和整合小型模块(kuài)化核反应堆和微(wēi)反应堆，为支持微软云和人(rén)工(gōng)智能的数(shù)据(jù)中心(xīn)提供动力。而(ér)且，微软还在核聚变领域布局，2023年5月便与核聚变初创公司Helion签署了一项(xiàng)电力购买(mǎi)协议(yì)，计划于2028年从Helion购买电力。值得一提的是，OpenAI CEO萨姆·阿(ā)尔特曼正是这家初创公司的(de)早期重要投资者(zhě)。

不(bù)过，目前，美国还没有(yǒu)一(yī)个小型模(mó)块化核反应堆，部分原因是联邦机构核管理(lǐ)委员会漫(màn)长的(de)独立监管程序。同时，利(lì)用核聚变发电(diàn)仍是一个尚未实现的科学目标。

前述数据中(zhōng)心开(kāi)发(fā)商Michael Halaburda 和 Arman Khalili则转向了燃料电(diàn)池和地热等较为成熟的(de)技术。他们在波特兰市(shì)的数据中心项(xiàng)目(mù)将主要由以天然气为燃(rán)料的燃料电池供电(diàn)，电网的电力只(zhǐ)起到(dào)补充作(zuò)用(yòng)。在得克萨斯州南部的另外一个新(xīn)项目中，他们甚至选择不接(jiē)入(rù)电网，而是(shì)直(zhí)接挖掘数百(bǎi)米，以(yǐ)地热发(fā)电为(wèi)数据中心供电。

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